基于间歇接触模式扫描 NV 中心电场成像的高分辨率成像
量子物理
2025-09-16 v1 材料科学
摘要
扫描氮空位（NV）中心电动力学已显示出在纳米尺度上对电场进行定量量子成像的潜力。然而，由于采用梯度测量来克服静电屏蔽，导致分辨率受限的权衡问题仍然存在，包括平均效应和传感器-样品间距问题。本文演示了一种扫描 NV 中心协议，实现了约 10 nm 的增强空间分辨率。我们开发了一个轴向对称的探针，具有亚纳米振幅，这同时提供了稳健的间歇接触模式反馈，确保金刚石尖端与样品之间的密切接触。以�锂氮宝石石为例，我们在实验中实现了 10 nm 的空间分辨率。这种分辨率下的扫描 NV 中心电动力学可以直接解析新兴铞电材料的纳米尺度极化纹理和动力学，这些现象通常以十纳米尺度呈现。
引用
@article{arxiv.2509.11586,
title = {High-resolution electric field imaging based on intermittent-contact mode scanning NV center electrometry},
author = {Zhi Cheng and Zhiwei Yu and Mengqi Wang and Lingfeng Yang and Zihao Cui and Ya Wang and Pengfei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11586},
year = {2025}
}